Reibung von Getriebe

[Thomas$]

Hallo,
Was hat weniger Reibung ein flaschenzug oder evtl differnzialwinde oder ein Getriebe aus Kunstoffzahnräder oder eins aus stahl und messing zahnräder (wenn das wirklich das non+ultra ist wo bekommt man solche zahnräder schnell und kostengünstig)

ich glaube das ein flaschenzug die wenigste reibung verursacht bei optimaler Seil und Winde kombination
Drehzahl arg langsam
Kraft hm schwierig abzuschätzen es soll am ende ein mause_fallen_auto werden
kraft einer falle werd ich bald messen können

fals nioch welche infos benötigt werden wird man es mir sicher sagen :-)
mfg Thomas

[oberallgeier]

... Was hat weniger Reibung ein flaschenzug oder ... oder ... oder ... (... schnell und kostengünstig) ...Die Frage ist etwas diffus, aber Du hast ja zum Glück die Aufgabenstellung genannt.

Sicher hat ein optimales Zahnradgetriebe mit optimaler Schmierung den besten Wirkungsgrad (z.B. mit besonders glatten, beschichteten Zahnflanken aus Metall). Der Flaschenzug kann eine Menge Schlupf haben (merkt man kaum) und damit den Wirkungsgrad verschlechtern. ABER: die primäre Frage ist anders. Du musst Rücksicht darauf nehmen, wie Deine Eingangsleistung angeliefert wird.

Beispiel: ein Flugzeugträger schleudert tonnenschwere Kampfjets mit einem Stempel, ein paar Rollen und Seilen - im Prinzip mit einem umgekehrten Flaschenzug - in die Luft. Weil der Antrieb durch einen Dampfzylinder durch eine lineare Bewegung erfolgt.

Bei Deinem Mausefallenauto ist die Antriebsleistung durch einen kräftigen, aber auf 180° beschränkten Schwenk beschränkt. Der Schwenk ermöglicht durch den Bügel eine (fast) lineare Kraftabnahme. Damit wirst Du vermutlich gut damit fahren, ein Seil an den Schlagbügel der Falle zu befestigen und es so durch die Zugkraft von einer Walze abzuwickeln. Auf diese Walze wird das Seil beim Spannen der Falle aufgewickelt. Diese Walze erzeugt dann Deine rotatorische Antriebsbewegung - die vielleicht durch ein Getriebe übersetzt und auf Laufräder übertragen werden kann. Ein Getriebe direkt an die Hauptwelle des Schlagbügels der Falle anzuschließen, würde eine ziemlich hohe Übersetzung erfordern, bei der ich einen erbärmlichen Wirkungsgrad befürchte.

Jetzt kannstsollstmusst Du natürlich werktstofftechnisch weiter optimieren. Meine Annahme der Seilabwicklung von einer Welle würde ich so lösen, dass ich als Antriebsseil eine dünne, viellitzige Kevlarschnur verwende (Angelschnur oder so). Damit hätte ich bei geringstem Biegewiderstand und geringster Dehnung vermutlich den Schlupf und den Abrollwiderstand der Eingangsenergie minimiert. Es gibt aber sicherlich noch andere Lösungen, ich habe keine Ahnung welche optimal ist.

[Manf]

Ich schieße mich den Ausführungen oben an.
Ein paar Punkte willich noch betonen:
Wenn man sich viele Bilder von Mausefallenautos ansieht dann sind sicher ein paar gute Anregungen dabei.
http://www.google.de/images?q=mousetrap+car&um=1&hl=de&rls=com.microsoft:de:IE-SearchBox&rlz=1I7GPEA_de&tbm=isch&ei=ku-ITfW-BYfQsga1kfi8DA&sa=N&start=18&ndsp=18
Die Radgröße ist Teil der Übersetzung, große Räder brauchen weniger Getriebeübersetzung und fahren reibungsfreier über Unebenheiten.
Wenn bei hartem Boden schmale Räder reichen dann sind sie zu empfehlen, Beispiel CDs.

Wenn das Moment vom Anfang zum Ende stark abnimmt dann kann man versuchen das durch den Winkel der Kraftübertragung mit Seil auf die Rolle an der Antriebsachse zu kompensieren. Das Moment von Ende des Federweges wird dabei nur wenig genutzt. Zur Optimierung könnte man das Moment am Anfang und am Ende messen.

Die Antriebswelle sollte gut gelagert gelagert sein, eine große Kraft ergibt Verluste.
Eine Bügelverlängerung und eine dickere Rolle ergeben den gleichen Weg am Boden bei geringerer Kraft im Seil.

[Thomas$]

ah danke
"Der Schwenk ermöglicht durch den Bügel eine (fast) lineare Kraftabnahme" ich werd demnächst die kennlinie messen liniear wäre ja schön
nur wird die linarität durch den hebel zerstört

hebel an der mausefalle etwas verlängern und sein ran
ich hatte überlegt die bewegung des seils durch ein umgekehrten flaschenzug zu verdoppeln
also am ende des hebels eine umlenk rolle

........O
......../
......./
.___/____


hebel mal eine kurze andeutung einer rechnung
radius der räder 15cm
radius der welle 1,5mm

zielstrecke 50m =5000cm
5000cm/ (15cm*pi) * (0,15cm*pi)= 50cm
Anzahl der umdrehungen umfang 50cm seil muss abgwickelt werden
25cm hebel wäre zu lang
12,5cm wäre sicher ein guter wert

wenn man jetzt einfach den weg des seils mit einem flaschen zug verdoppelt kommt man auf einen guten wert
12,5cm hebel

und dann halt die Seilabwicklung von einer Welle so wie du vorgeschlagen hattest


Vertändissfrage
woher soll der schlupf kommen?
ich mein das seil ist nicht dehnbar und die umlenkrolle soll kugelgelagert sein


nun eine praktische frage ein spezielle gertriebe könnte besser sein aber es muss auch machbar sein in absehbarer Zeit, flaschenzug doch besser?

mfg thomas


ps hab gesehen das hier noch eine antwort kam
große dünne räder auf hartem boden werden genutz (X)
gut gelagert kleine kugellager (x)

die kennlinie kann man kompensieren wenn die rolle von der das seil abgezogen wird angepasst wird also verschiedene dicken hat wird gemacht wenn ich die kennlinie aufgenbommen hab von einer oder mehrern mausefallen

[Thomas$]

änderung die welle wird nicht 3mm sein sondern 8mm
und zwar weil ...
"Eine Bügelverlängerung und eine dickere Rolle ergeben den gleichen Weg am Boden bei geringerer Kraft im Seil."


meinst ihr das zahnräder wirklich besser wären?
mfg thomas